JP2000188182A - Ultraviolet emission electroluminescent element and image display device - Google Patents

Ultraviolet emission electroluminescent element and image display device

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JP2000188182A
JP2000188182A JP10365274A JP36527498A JP2000188182A JP 2000188182 A JP2000188182 A JP 2000188182A JP 10365274 A JP10365274 A JP 10365274A JP 36527498 A JP36527498 A JP 36527498A JP 2000188182 A JP2000188182 A JP 2000188182A
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JP
Japan
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ultraviolet light
film
light emitting
image display
display device
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Withdrawn
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JP10365274A
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Japanese (ja)
Inventor
Sakuya Tamada
作哉 玉田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve luminescent intensity and to prevent characteristic degradation. SOLUTION: This element is formed by laminating a first conductive film 3, an ultraviolet emission film 5 and a second conductive film 7. A host material forming the ultraviolet emission film 5 is formed from a compound expressed by the formula Zn2Si1-xGexO4-y (0<=x<=1, 0<=y<1), and Gd and/or a Gd compound is added into the host material as the emission center. Thereby, when the emission center emits an ultraviolet-ray due to the inner shell transition of a Gd atom in the ultraviolet emission electroluminescent element, the host material does not completely absorb the ultraviolet-ray.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外波長域で発光
する紫外発光エレクトロルミネッセンス素子に関する。
また、本発明は、紫外発光エレクトロルミネッセンス素
子を波長変換膜の励起エネルギ源として用いる薄型の画
像表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet light emitting electroluminescent device that emits light in an ultraviolet wavelength range.
The present invention also relates to a thin image display device using an ultraviolet light emitting electroluminescent element as an excitation energy source for a wavelength conversion film.

【０００２】[0002]

【従来の技術】エレクトロルミネッセンス素子（以下、
ＥＬ素子と称する。）は、物質に電界を印加することに
よって生じる発光現象を利用した発光素子である。ＥＬ
素子は、高輝度且つ高速応答であり、視認性が高く、薄
型軽量であることから、例えばフラットパネルディスプ
レイの発光部材としての利用が注目されている。2. Description of the Related Art Electroluminescent devices (hereinafter referred to as "electroluminescent devices")
It is called an EL element. ) Is a light-emitting element utilizing a light-emitting phenomenon caused by applying an electric field to a substance. EL
Since the element has high luminance, high-speed response, high visibility, and is thin and lightweight, its use as a light-emitting member of a flat panel display, for example, has attracted attention.

【０００３】ＥＬ素子は、可視光波長域での発光現象だ
けでなく、紫外・近紫外波長域での発光現象も古くから
知られている。そして、ＥＬ素子は、紫外・近紫外波長
域での発光を波長変換膜の励起エネルギとして利用する
ことによって、可視光領域へ波長変換する試みもなされ
ている。具体的には、特開昭６１−１６４９５号公報、
特開昭６３−１８３１９号公報等に記載されているよう
に、紫外光を放射する紫外発光ＥＬ素子や、この紫外発
光ＥＬ素子と蛍光体等の波長変換膜とを薄膜状に積層す
ることによって画像を表示する画像表示装置が提案され
ている。The EL element has been known for a long time not only for a light emission phenomenon in a visible light wavelength range but also for a light emission phenomenon in an ultraviolet / near ultraviolet wavelength range. Attempts have also been made to convert the wavelength of the EL device to the visible light region by using light emission in the ultraviolet / near-ultraviolet wavelength range as excitation energy for the wavelength conversion film. Specifically, JP-A-61-16495,
As described in JP-A-63-18319 and the like, an ultraviolet light-emitting EL element that emits ultraviolet light, or a laminate of the ultraviolet light-emitting EL element and a wavelength conversion film such as a phosphor in a thin film shape, is used. An image display device for displaying an image has been proposed.

【０００４】斯かる従来の紫外発光ＥＬ素子は、ガラス
基板上に、第１の電極と、第１の絶縁膜と、紫外発光膜
と、第２の絶縁膜と、第２の電極とを順次積層した構造
とされ、いわゆる二重絶縁構造とされる。紫外発光ＥＬ
素子は、紫外発光膜を形成する母体材料としてＺｎＳが
選ばれ、この母体材料に添加される発光中心としてＧｄ
3+又はＧｄＦ3が選ばれる。これにより、紫外発光ＥＬ
素子は、電界を印加することによる発光現象（エレクト
ロルミネッセンス現象）を利用して紫外光を放射する。In such a conventional ultraviolet light emitting EL device, a first electrode, a first insulating film, an ultraviolet light emitting film, a second insulating film, and a second electrode are sequentially formed on a glass substrate. It is a laminated structure, which is a so-called double insulating structure. Ultraviolet light emitting EL
In the device, ZnS was selected as a base material for forming an ultraviolet light-emitting film, and Gd was used as a luminescent center added to the base material.
3+ or GdF 3 is selected. Thereby, the ultraviolet light emitting EL
The element emits ultraviolet light using a light emission phenomenon (electroluminescence phenomenon) caused by applying an electric field.

【０００５】また、従来の画像表示装置は、紫外発光Ｅ
Ｌ素子と波長変換膜とを薄膜状に積層して構成される。
波長変換膜としては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+，Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ
3+，ＹＶＯ4：Ｅｕ3+，Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ，ＬａＰ
Ｏ4：Ｔｂ3+，Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ2+，ＣａＷＯ4等の蛍
光材料や、色素レーザ媒質として一般的なローダミン、
クマリン等の有機色素材料が選ばれる。これにより、従
来の画像表示装置は、紫外光から可視光への波長変換を
行っている。[0005] Further, a conventional image display device has an ultraviolet emission E.
It is configured by laminating an L element and a wavelength conversion film in a thin film shape.
As the wavelength conversion film, Y 2 O 2 S: Eu 3+ , Y 2 O 3 : Eu
3+, YVO 4: Eu 3+, Zn 2 SiO 4: Mn, LaP
Fluorescent materials such as O 4 : Tb 3+ , Sr 2 P 2 O 7 : Eu 2+ , CaWO 4 , and rhodamine which is commonly used as a dye laser medium;
Organic dye materials such as coumarin are selected. Thereby, the conventional image display device performs wavelength conversion from ultraviolet light to visible light.

【０００６】紫外発光ＥＬ素子において、紫外発光膜
は、母体材料中に発光中心が添加された半導体あるいは
絶縁体である。一般に、半導体あるいは絶縁体は、母体
材料のバンドギャップエネルギよりも高いエネルギの光
を吸収するという性質を有する。In the ultraviolet light emitting EL device, the ultraviolet light emitting film is a semiconductor or an insulator in which a light emitting center is added to a base material. Generally, a semiconductor or an insulator has a property of absorbing light having an energy higher than the band gap energy of a base material.

【０００７】ところが、従来の紫外発光ＥＬ素子は、紫
外発光膜の母体材料として選ばれるＺｎＳのバンドギャ
ップエネルギが３．６ｅＶである。また、従来の紫外発
光ＥＬ素子は、紫外発光膜のＧｄ原子が6Ｐ7/2状態から
8Ｓ状態に内殻遷移することによって、波長３１４ｎｍ
の紫外光を放射する。このとき、Ｇｄ原子のエネルギ準
位差は、４ｅＶである。However, in the conventional ultraviolet light emitting EL device, the band gap energy of ZnS selected as a base material of the ultraviolet light emitting film is 3.6 eV. In the conventional ultraviolet light emitting EL device, the Gd atom of the ultraviolet light emitting film is changed from the 6 P 7/2 state.
The inner-shell transition to the 8 S state gives a wavelength of 314 nm.
Emits ultraviolet light. At this time, the energy level difference of the Gd atom is 4 eV.

【０００８】したがって、従来の紫外発光ＥＬ素子は、
発光中心であるＧｄ原子から放射される紫外光を、母体
材料が吸収してしまうために、紫外発光膜の外方へ効率
よく放射することができないといった問題があった。Therefore, the conventional ultraviolet light emitting EL device is
Since the base material absorbs the ultraviolet light emitted from the Gd atom as the emission center, there is a problem that the ultraviolet light cannot be efficiently emitted to the outside of the ultraviolet light emitting film.

【０００９】そこで、母体材料のバンドギャップエネル
ギが４ｅＶ以上である紫外発光ＥＬ素子が提案されてい
る。具体的には、特開平７−３３５３８２号公報等に記
載されているように、ＺｎＳとＭｇＳとの混晶を紫外発
光膜の母体材料として用い、Ｇｄ3+を発光中心として用
いることによって母体材料のバンドギャップエネルギを
発光中心から放射される紫外光のエネルギよりも大きく
なるようにしている。Therefore, an ultraviolet light emitting EL device in which the base material has a band gap energy of 4 eV or more has been proposed. Specifically, as described in JP-A-7-335382 and the like, a mixed crystal of ZnS and MgS is used as a base material of an ultraviolet light-emitting film, and Gd 3+ is used as a light-emitting center to form a base material. Is set to be larger than the energy of ultraviolet light emitted from the emission center.

【００１０】また、母体材料として、約５ｅＶのバンド
ギャップエネルギを有するＺｎＦ2を用いる紫外発光Ｅ
Ｌ素子も提案されている（Japanese Journal of Applie
d Physics, vol.30, No.10A, 1991, L1815）。Further, ultraviolet light emission using ZnF 2 having a band gap energy of about 5 eV as a base material.
An L element has also been proposed (Japanese Journal of Applie
d Physics, vol. 30, No. 10A, 1991, L1815).

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来の紫外発光ＥＬ素
子は、ＺｎＳとＭｇＳとの混晶やＺｎＦ2等を紫外発光
膜の母体材料として用いる場合に、この紫外発光膜を、
例えば、電子ビーム蒸着法、スパッタ法等によって成膜
する。しかしながら、従来の紫外発光ＥＬ素子において
は、紫外発光膜の成膜中に、この紫外発光膜からＳやＦ
が抜け出てしまいやすいといった問題があった。言い換
えると、従来の紫外発光ＥＬ素子においては、化学量論
的組成を有し、結晶性に優れた紫外発光膜を成膜するこ
とが困難であった。そのため、従来の紫外発光ＥＬ素子
は、高い発光輝度を有する優れた紫外発光膜を備えるこ
とが困難であった。In a conventional ultraviolet light emitting EL device, when a mixed crystal of ZnS and MgS or ZnF 2 is used as a base material of the ultraviolet light emitting film, the ultraviolet light emitting film is
For example, a film is formed by an electron beam evaporation method, a sputtering method, or the like. However, in a conventional ultraviolet light emitting EL device, during the formation of the ultraviolet light emitting film, S or F
However, there is a problem that it is easy to escape. In other words, in the conventional ultraviolet light emitting EL device, it was difficult to form an ultraviolet light emitting film having a stoichiometric composition and excellent crystallinity. Therefore, it has been difficult for the conventional ultraviolet light emitting EL element to include an excellent ultraviolet light emitting film having high light emission luminance.

【００１２】また、従来の紫外発光ＥＬ素子は、母体材
料として、硫化物であるＺｎＳやＭｇＳ、あるいはフッ
化物であるＺｎＦ2を用いている。したがって、従来の
紫外発光ＥＬ素子は、大気中の水分等と反応して特性の
劣化が生じやすいといった問題があった。そのため、従
来の紫外発光ＥＬ素子は、紫外発光膜を、例えばＳｉＯ
2等の緻密な絶縁膜で完全に囲むことによって大気中の
水分等から隔離する、二重絶縁構造とされる必要があっ
た。また、この紫外発光ＥＬ素子を画像表示装置に用い
る場合には、表示パネル全体にオイルシールを施す等し
て、耐環境性を向上させることが必要であった。A conventional ultraviolet light emitting EL device uses ZnS or MgS which is a sulfide or ZnF 2 which is a fluoride as a base material. Therefore, the conventional ultraviolet light emitting EL element has a problem that its characteristics are liable to be deteriorated by reacting with moisture in the atmosphere. Therefore, the conventional ultraviolet light-emitting EL element uses an ultraviolet light-emitting film formed of, for example, SiO 2
It was necessary to have a double insulation structure, which was completely surrounded by a dense insulating film such as 2 to isolate it from atmospheric moisture and the like. When this ultraviolet light emitting EL element is used in an image display device, it is necessary to improve the environmental resistance by applying an oil seal to the entire display panel.

【００１３】一方、可視光を放射する通常の薄膜ＥＬ素
子においては、「A.H.Kitai, SID 94 Digest, p.57
2」、「T.Xiao, Appl. Phys. Lett.72, 25(1998), p.33
56」、「T.Minami, Jpn.J. Appl. Phys. (1991)L117」
及び「T.Minami, Jpn.J. Appl. Phys. (1995)L684」等
に記載されているように、発光膜の材料として、酸化物
を用いることが提案されている。具体的には、酸化物と
して、Ｚｎ2ＳｉＯ4，ＺｎＧａ2Ｏ4，ＣａＧａ2Ｏ4，Ｚ
ｎ2Ｓｉ0.5Ｇｅ0.5Ｏ4等を用いることが提案されてい
る。酸化物は、硫化物であるＺｎＳやＭｇＳ、あるいは
フッ化物であるＺｎＦ2等と比較して、化学的に安定な
材料である。したがって、上述したような通常の薄膜Ｅ
Ｌ素子は、発光膜の材料として酸化物を用いることによ
って、耐環境性に優れ、二重絶縁構造のような複雑な構
造が不要である。On the other hand, a conventional thin-film EL device that emits visible light is described in AHKitai, SID 94 Digest, p.
2, T. Xiao, Appl. Phys. Lett. 72, 25 (1998), p. 33
56 "," T. Minami, Jpn.J.Appl. Phys. (1991) L117 "
And "T. Minami, Jpn. J. Appl. Phys. (1995) L684" and the like, it has been proposed to use an oxide as the material of the light emitting film. Specifically, as oxides, Zn 2 SiO 4 , ZnGa 2 O 4 , CaGa 2 O 4 , Z
It has been proposed to use n 2 Si 0.5 Ge 0.5 O 4 or the like. The oxide is a chemically stable material as compared with ZnS or MgS which is a sulfide or ZnF 2 which is a fluoride. Therefore, the ordinary thin film E as described above is used.
By using an oxide as the material of the light emitting film, the L element has excellent environmental resistance and does not require a complicated structure such as a double insulating structure.

【００１４】また、このような薄膜ＥＬ素子において
は、「T.Minami et al. Digest of Asia Display '95,
p.821」に記載されているように、Ｔｂ3+，Ｅｕ3+，Ｔ
ｍ3+，Ｓｍ3+等の希土類あるいは希土類化合物を発光中
心として添加することが提案されている。In such a thin film EL device, “T. Minami et al. Digest of Asia Display '95,
p.821 ", Tb 3+ , Eu 3+ ,
It has been proposed to add a rare earth or rare earth compound such as m 3+ or Sm 3+ as a luminescent center.

【００１５】しかしながら、紫外波長域で発光する紫外
発光ＥＬ素子においては、耐環境性を向上させるため
に、発光膜の材料として酸化物を用いることが実現され
ていない。However, in an ultraviolet light emitting EL element that emits light in an ultraviolet wavelength region, it has not been realized to use an oxide as a material of a light emitting film in order to improve environmental resistance.

【００１６】そこで、本発明は、高輝度で紫外光を放射
し、且つ耐環境性に優れた紫外発光エレクトロルミネッ
センス素子を提供することを目的とする。また、本発明
は、この紫外発光エレクトロルミネッセンス素子を波長
変換膜の励起エネルギ源として用いることによって、高
輝度を有し、且つ優れた耐環境性を有する薄型の画像表
示装置を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultraviolet light-emitting electroluminescent element which emits ultraviolet light with high luminance and has excellent environmental resistance. Another object of the present invention is to provide a thin image display device having high luminance and excellent environmental resistance by using this ultraviolet light emitting electroluminescent element as an excitation energy source for a wavelength conversion film. And

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
目的を達成するために鋭意検討した結果、一般式Ｚｎ2
Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜１）で表さ
れる酸化物が、Ｇｅの組成を小さくするに伴って、バン
ドギャップエネルギが５ｅＶ以上になることを解明し
た。また、本発明者らは、この酸化物を紫外発光膜の母
体材料として用い、発光中心としてＧｄを用いることに
よって、紫外光を放射する紫外発光エレクトロルミネッ
センス素子を構成することができるという知見を得るに
至った。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above-mentioned object, and as a result, have found that the general formula Zn 2
The oxide represented by Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <1) has a bandgap energy of 5 eV or more as the Ge composition is reduced. Elucidated. In addition, the present inventors have obtained a finding that an ultraviolet light emitting electroluminescent element that emits ultraviolet light can be formed by using this oxide as a base material of an ultraviolet light emitting film and using Gd as a light emission center. Reached.

【００１８】すなわち、本発明に係る紫外発光エレクト
ロルミネッセンス素子は、一対の導電膜と、上記一対の
導電膜の間に配設され、母体材料中に発光中心を添加し
て形成された紫外発光膜とを備え、上記母体材料は、一
般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜
１）で表される化合物であり、上記発光中心は、Ｇｄ及
び／又はＧｄ化合物であるとされてなる。That is, the ultraviolet light-emitting electroluminescent element according to the present invention is provided between a pair of conductive films and the pair of conductive films, and is formed by adding a light-emitting center to a base material. And the base material has a general formula of Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <
1) wherein the emission center is Gd and / or a Gd compound.

【００１９】以上のように構成された紫外発光エレクト
ロルミネッセンス素子は、紫外発光膜の母体材料が、一
般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜
１）で表される化合物であることから、この母体材料の
バンドギャップエネルギが５ｅＶ以上になる。また、紫
外発光エレクトロルミネッセンス素子は、Ｇｄ原子が6
Ｐ7/2状態から8Ｓ状態に内殻遷移する際のエネルギ準位
差が４ｅＶである。そのため、紫外発光エレクトロルミ
ネッセンス素子は、発光中心がＧｄ原子の内殻遷移によ
って紫外光を放射した際に、この紫外光を母体材料が吸
収してしまうことがない。また、紫外発光エレクトロル
ミネッセンス素子は、母体材料が酸化物によって形成さ
れているために、大気中の水分等による特性の劣化が生
じにくい。In the ultraviolet light-emitting electroluminescent device constructed as described above, the base material of the ultraviolet light-emitting film has a general formula of Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <
Since the compound is represented by 1), the band gap energy of the base material is 5 eV or more. In addition, the ultraviolet light emitting electroluminescent element has a Gd atom of 6 %.
The energy level difference at the time of the inner shell transition from the P 7/2 state to the 8 S state is 4 eV. Therefore, in the ultraviolet light emitting electroluminescent element, when the light emission center emits ultraviolet light due to the inner shell transition of the Gd atom, the host material does not absorb the ultraviolet light. Further, in the ultraviolet light emitting electroluminescent element, since the base material is formed of an oxide, the deterioration of the characteristics due to moisture in the air and the like hardly occurs.

【００２０】また、本発明に係る画像表示装置は、紫外
光を放射する紫外発光エレクトロルミネッセンス素子
と、上記紫外光を吸収して可視光を放射する波長変換膜
とが透明基板上に積層して配設され、上記紫外発光エレ
クトロルミネッセンス素子は、一対の導電膜と、この一
対の導電膜の間に配設され、母体材料中に発光中心を添
加して形成された紫外発光膜とを備え、上記母体材料
は、一般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦
ｙ＜１）で表される化合物であり、上記発光中心は、Ｇ
ｄ及び／又はＧｄ化合物であるとされてなる。Further, the image display device according to the present invention is characterized in that an ultraviolet light-emitting electroluminescent element that emits ultraviolet light and a wavelength conversion film that absorbs the ultraviolet light and emits visible light are laminated on a transparent substrate. Disposed, the ultraviolet light-emitting electroluminescent element, a pair of conductive films, disposed between the pair of conductive films, comprising an ultraviolet light-emitting film formed by adding a light-emitting center in the base material, The base material has a general formula of Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦
y <1), wherein the emission center is G
d and / or a Gd compound.

【００２１】以上のように構成された画像表示装置は、
紫外発光エレクトロルミネッセンス素子が、その母体材
料を一般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦
ｙ＜１）で表される化合物により形成され、発光中心を
Ｇｄ及び／又はＧｄ化合物によって形成されたことか
ら、上述と同様に、母体材料が紫外光を吸収してしまう
ことがなく、また、母体材料の特性が大気中の水分等に
よって劣化しにくい。したがって、画像表示装置は、高
輝度を有し、且つ優れた耐環境性を有する。The image display device configured as described above is
An ultraviolet light-emitting electroluminescent element has a matrix material represented by a general formula Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦
y <1), and since the emission center was formed by Gd and / or a Gd compound, the base material did not absorb ultraviolet light as described above. The properties of the base material are not easily deteriorated by moisture in the atmosphere. Therefore, the image display device has high luminance and excellent environmental resistance.

【００２２】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明に
おいては、図１に示すような紫外発光ＥＬ素子１につい
て説明することとする。なお、以下の説明においては、
紫外発光ＥＬ素子１を構成する各部材並びにその材料、
大きさ、膜厚及び成膜方法等について具体的な例を挙げ
るが、本発明は以下の例に限定されるものではない。ま
た、以下の説明において、紫外光とは、波長４００ｎｍ
以下の電磁波のことをいう。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, an ultraviolet light emitting EL element 1 as shown in FIG. 1 will be described. In the following description,
Each member constituting the ultraviolet light emitting EL element 1 and its material,
Specific examples of the size, film thickness, film forming method, and the like will be described, but the present invention is not limited to the following examples. In the following description, ultraviolet light refers to a wavelength of 400 nm.
Refers to the following electromagnetic waves.

【００２３】紫外発光ＥＬ素子１は、基板２上に、第１
の導電膜３と、第１の誘電体膜４と、紫外発光膜５と、
第２の誘電体膜６と、第２の導電膜７とがこの順に形成
されており、積層構造を呈している。The ultraviolet light emitting EL element 1 has a first
Conductive film 3, first dielectric film 4, ultraviolet light emitting film 5,
The second dielectric film 6 and the second conductive film 7 are formed in this order, and have a laminated structure.

【００２４】基板２は、硬質材料によって略平板状に形
成されている。また、基板２は、非導電性を有する材料
によって形成されることが望ましい。これにより、第１
の導電膜３に印加される電圧が短絡してしまうことがな
い。基板２は、大きさ、厚み、形状等を限定されるもの
ではなく、目的に応じた所定の強度を備える厚みに形成
されていればよい。The substrate 2 is formed in a substantially flat plate shape from a hard material. Further, it is desirable that the substrate 2 is formed of a non-conductive material. Thereby, the first
The voltage applied to the conductive film 3 does not short-circuit. The size, thickness, shape, and the like of the substrate 2 are not limited, and may be any thickness as long as it has a predetermined strength according to the purpose.

【００２５】また、基板２は、例えば合成石英ガラスや
サファイヤ基板等の透光性を有する非導電性硬質材料に
よって形成されてもよい。これにより、紫外発光ＥＬ素
子１は、紫外発光膜５により発光された紫外光、又はこ
の紫外光が波長変換された可視光が基板２を透過する構
成とすることができる。The substrate 2 may be formed of a translucent non-conductive hard material such as a synthetic quartz glass or a sapphire substrate. Thereby, the ultraviolet light emitting EL element 1 can be configured to transmit the ultraviolet light emitted by the ultraviolet light emitting film 5 or the visible light obtained by converting the wavelength of the ultraviolet light through the substrate 2.

【００２６】第１の導電膜３は、導電性を有する材料に
よって、薄膜状に形成されている。第１の導電膜３は、
例えば、Ｍｏ，Ａｌ，Ｔａ，Ｗ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ等の材料によって形成されている。また、第１
の導電膜３は、Ｉｎ2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，酸化イン
ジウム錫（ＩＴＯ）等の導電性を有し、且つ透光性を有
する材料によって形成されてもよい。これにより、紫外
発光ＥＬ素子１は、紫外発光膜５により発光された紫外
光、又はこの紫外光が波長変換された可視光が第１の導
電膜３を透過する構成とすることができる。The first conductive film 3 is formed in a thin film from a conductive material. The first conductive film 3
For example, Mo, Al, Ta, W, Au, Ag, Pt, C
It is formed of a material such as u or Ni. Also, the first
The conductive film 3 may be formed of a conductive and translucent material such as In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, and indium tin oxide (ITO). Thereby, the ultraviolet light emitting EL element 1 can be configured to transmit the ultraviolet light emitted by the ultraviolet light emitting film 5 or the visible light whose wavelength is converted from the ultraviolet light through the first conductive film 3.

【００２７】第１の誘電体膜４は、例えば、ＳｉＯ2，
ＳｉＮx，ＳｉＯＮ，Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＡｌＯＮ，ＢａＴ
ｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｍ2Ｏ3，ＢａＴａ2
Ｏ6，ＴｉＯ2，Ｙ2Ｏ3等の大きな誘電率を有する材料に
よって薄膜状に形成されてなる。第１の誘電体膜４は、
第１の導電膜３と第２の導電膜７との間に直流電流が流
れることを防止し、当該導電膜間に電圧を印加した場合
に、紫外発光膜５に高電界を発生させる機能を有してい
る。また、第１の誘電体膜４と紫外発光膜５との界面に
電荷が十分に蓄積されるように、大きな誘電率を有する
材料を用いることが好ましく、電圧破壊強度が十分に高
い材料を用いることが望ましい。The first dielectric film 4 is made of, for example, SiO 2 ,
SiN x , SiON, Al 2 O 3 , SiAlON, BaT
iO 3 , SrTiO 3 , Ta 2 O 5 , Sm 2 O 3 , BaTa 2
It is formed of a material having a large dielectric constant, such as O 6 , TiO 2 , and Y 2 O 3 , in a thin film shape. The first dielectric film 4 is
A function of preventing a direct current from flowing between the first conductive film 3 and the second conductive film 7 and generating a high electric field in the ultraviolet light emitting film 5 when a voltage is applied between the conductive films. Have. Further, it is preferable to use a material having a large dielectric constant so that charges are sufficiently accumulated at the interface between the first dielectric film 4 and the ultraviolet light emitting film 5, and a material having sufficiently high voltage breakdown strength is used. It is desirable.

【００２８】紫外発光膜５は、薄膜状に形成されてお
り、母体材料中に発光中心を添加して形成されている。
紫外発光膜５においては、母体材料が一般式Ｚｎ2Ｓｉ
1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜１）で表される
化合物によって形成され、発光中心として、Ｇｄ及び／
又はＧｄ化合物が母体材料中に添加されてなる。また、
紫外発光膜５は、第１の導電膜３と第２の導電膜７との
間に挟まれて形成されており、これら第１の導電膜３と
第２の導電膜７との間に電界を印加されることによって
紫外光を放射する。The ultraviolet light emitting film 5 is formed in a thin film shape, and is formed by adding a light emitting center to a base material.
In the ultraviolet light emitting film 5, the base material is represented by the general formula Zn 2 Si.
It is formed by a compound represented by 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <1), and Gd and / or
Alternatively, a Gd compound is added to the base material. Also,
The ultraviolet light emitting film 5 is formed between the first conductive film 3 and the second conductive film 7, and an electric field is applied between the first conductive film 3 and the second conductive film 7. To emit ultraviolet light.

【００２９】紫外発光膜５は、母体材料を一般式Ｚｎ2
Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜１）で表さ
れる化合物によって形成され、Ｇｄ及び／又はＧｄ化合
物が発光中心として母体材料中に添加されている。一般
式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜１）
で表される化合物は、Ｚｎ2ＳｉＯ4で表される化合物を
主体として、Ｓｉを若干のＧｅで置換した化合物であ
る。また、この化合物は、若干の酸素欠損を有すること
が望ましい。これにより、紫外発光膜５は、電荷移動量
が増加し、紫外光の発光輝度を向上することができる。The ultraviolet light-emitting film 5 has a base material of the general formula Zn 2
It is formed of a compound represented by Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <1), and Gd and / or a Gd compound is added to the base material as a luminescent center. . General formula Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <1)
Is a compound mainly composed of a compound represented by Zn 2 SiO 4 in which Si is slightly substituted with Ge. It is desirable that this compound has some oxygen deficiency. Thereby, the amount of charge transfer of the ultraviolet light emitting film 5 is increased, and the emission luminance of the ultraviolet light can be improved.

【００３０】紫外発光膜５において、発光中心として添
加するＧｄ及び／又はＧｄ化合物は、単体Ｇｄ金属であ
ってもよいし、フッ化ガドリニウム，塩化ガドリニウ
ム，臭化ガドリニウム，ヨウ化ガドリニウム，酸化ガド
リニウム，窒化ガドリニウム等であってもよい。また、
これらの混合物であってもよい。In the ultraviolet light emitting film 5, Gd and / or a Gd compound added as a luminescent center may be a simple Gd metal, gadolinium fluoride, gadolinium chloride, gadolinium bromide, gadolinium iodide, gadolinium oxide, or the like. Gadolinium nitride or the like may be used. Also,
These mixtures may be used.

【００３１】一般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦
１，０≦ｙ＜１）で表される化合物は、酸化物であるた
めに、従来から紫外発光ＥＬ素子の紫外発光膜に用いら
れている硫化物やフッ化物と比較して、化学的に安定な
材料である。これにより、紫外発光ＥＬ素子１は、紫外
発光膜５の材料として酸化物を用いることが実現されて
いる。The general formula Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦
Since the compound represented by 1,0 ≦ y <1) is an oxide, the compound is chemically compared with a sulfide or a fluoride conventionally used for an ultraviolet light emitting film of an ultraviolet light emitting EL device. It is a stable material. Thus, the ultraviolet light emitting EL element 1 is realized using an oxide as a material of the ultraviolet light emitting film 5.

【００３２】そのため、紫外発光ＥＬ素子１は、大気中
の水分等と反応して特性の劣化が生じにくく、耐環境性
に優れる。したがって、紫外発光ＥＬ素子１は、二重絶
縁構造のような複雑な構造が不要となる。For this reason, the ultraviolet light emitting EL element 1 hardly deteriorates in characteristics due to reaction with moisture in the air and the like, and is excellent in environmental resistance. Therefore, the ultraviolet light emitting EL element 1 does not require a complicated structure such as a double insulating structure.

【００３３】上述したような母体材料及び発光中心から
なる紫外発光膜５においては、発光中心中のＧｄ原子が
6Ｐ7/2状態から8Ｓ状態に内殻遷移する際のエネルギ準
位差が４ｅＶである。また、紫外発光膜５は、母体材料
が一般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxO4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ
＜１）で表される化合物によって形成されているため
に、この母体材料のバンドギャップエネルギが５ｅＶ以
上を示し、発光中心のエネルギ準位差よりも大きい。そ
のため、紫外発光ＥＬ素子１は、紫外発光膜５の発光中
心がＧｄ原子の内殻遷移によって紫外光を放射した際
に、この紫外光を母体材料が吸収してしまうことがな
い。In the ultraviolet light emitting film 5 composed of the base material and the light emission center as described above, the Gd atom in the light emission center is
The energy level difference at the time of inner shell transition from the 6 P 7/2 state to the 8 S state is 4 eV. The ultraviolet light-emitting film 5 has a base material of the general formula Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y
Since the base material is formed of the compound represented by <1), the base material has a band gap energy of 5 eV or more, which is larger than the energy level difference of the emission center. Therefore, in the ultraviolet light emitting EL element 1, when the light emission center of the ultraviolet light emitting film 5 emits ultraviolet light by the inner shell transition of the Gd atom, the ultraviolet light is not absorbed by the base material.

【００３４】したがって、紫外発光ＥＬ素子１は、発光
中心から放射される紫外光を、紫外発光膜５の外方へ効
率よく放射することができる。これにより、紫外発光Ｅ
Ｌ素子１は、高輝度で紫外光を外方へ放射することがで
きる。Therefore, the ultraviolet light emitting EL device 1 can efficiently emit ultraviolet light emitted from the emission center to the outside of the ultraviolet light emitting film 5. Thereby, the ultraviolet emission E
The L element 1 can emit ultraviolet light outward with high luminance.

【００３５】ところで、紫外発光膜５においては、ホッ
トエレクトロンと称される高いエネルギを持った電子が
発光中心に衝突して励起することによって紫外光を放射
する。このとき、ホットエレクトロンが発光中心に衝突
する確率は、発光中心の密度に比例する。しかしなが
ら、紫外発光膜５においては、発光中心の添加量が１０
原子％を超えると、共鳴エネルギ移動等の非輻射過程に
よる濃度消失が生じてしまう。したがって、紫外発光膜
５においては、発光中心を母体材料に対して０．１原子
％〜１０原子％なる割合で添加することが望ましい。こ
れにより、紫外発光膜５は、Ｇｄ原子の内殻遷移によっ
て、波長３１４ｎｍの紫外光を放射することができる。Meanwhile, in the ultraviolet light-emitting film 5, electrons having high energy called hot electrons collide with the light emission center and are excited to emit ultraviolet light. At this time, the probability that hot electrons collide with the emission center is proportional to the density of the emission center. However, in the ultraviolet light-emitting film 5, the addition amount of the emission center is 10
If it exceeds atomic%, the concentration disappears due to a non-radiative process such as resonance energy transfer. Therefore, in the ultraviolet light emitting film 5, it is desirable to add the luminescent center at a ratio of 0.1 atomic% to 10 atomic% with respect to the base material. Thereby, the ultraviolet light emitting film 5 can emit ultraviolet light having a wavelength of 314 nm due to the inner shell transition of the Gd atom.

【００３６】第２の誘電体膜６は、第１の誘電体膜４と
同様の大きな誘電率を有する材料によって薄膜状に形成
されてなる。The second dielectric film 6 is formed of a material having the same large dielectric constant as the first dielectric film 4 in a thin film shape.

【００３７】第２の誘電体膜６は、紫外発光膜５が形成
された第１の誘電体膜４上に形成されており、紫外発光
膜５を覆うように形成されている。言い換えると、紫外
発光ＥＬ素子１は、紫外発光膜５が第１の誘電体膜４と
第２の誘電体膜６とによって完全に囲まれた、いわゆる
二重絶縁構造とされてなる。The second dielectric film 6 is formed on the first dielectric film 4 on which the ultraviolet light emitting film 5 is formed, and is formed so as to cover the ultraviolet light emitting film 5. In other words, the ultraviolet light emitting EL element 1 has a so-called double insulating structure in which the ultraviolet light emitting film 5 is completely surrounded by the first dielectric film 4 and the second dielectric film 6.

【００３８】第２の導電膜７は、第１の導電膜３と同様
の材料によって、薄膜状に形成されている。また、第２
の導電膜７は、第１の導電膜３と同様に、導電性を有
し、且つ透光性を有する材料によって形成されてもよ
い。これにより、紫外発光ＥＬ素子１は、紫外発光膜５
により発光された紫外光、又はこの紫外光が波長変換さ
れた可視光が第２の導電膜７を透過する構成とすること
ができる。The second conductive film 7 is formed in a thin film from the same material as the first conductive film 3. Also, the second
Like the first conductive film 3, the conductive film 7 may be formed of a conductive and light-transmitting material. As a result, the ultraviolet light emitting EL element 1 is
, Or visible light having a wavelength converted from the ultraviolet light can be transmitted through the second conductive film 7.

【００３９】以上のように構成された紫外発光ＥＬ素子
１は、第１の導電膜３と第２の導電膜７とを介して、紫
外発光膜５に所定の電界を印加される。これにより、紫
外発光ＥＬ素子１においては、紫外発光膜５が紫外光を
放射してなる。In the ultraviolet light emitting EL element 1 configured as described above, a predetermined electric field is applied to the ultraviolet light emitting film 5 via the first conductive film 3 and the second conductive film 7. Thereby, in the ultraviolet light emitting EL element 1, the ultraviolet light emitting film 5 emits ultraviolet light.

【００４０】紫外発光ＥＬ素子１は、例えば蛍光体等の
励起エネルギ源として使用される場合に、第１の導電膜
３及び／又は第２の導電膜７の周囲に蛍光体を配設され
る。そして、紫外発光膜５から放射される紫外光は、蛍
光体に入射することによって波長変換されて可視光とな
る。When the ultraviolet light emitting EL element 1 is used as an excitation energy source such as a phosphor, a phosphor is provided around the first conductive film 3 and / or the second conductive film 7. . Then, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting film 5 is converted into a wavelength by being incident on the phosphor to become visible light.

【００４１】紫外発光ＥＬ素子１は、その利用形態及び
利用目的に応じて、紫外光及び／又はこの紫外光が波長
変換された可視光の放射方向を適宜定められればよい。
したがって、紫外発光ＥＬ素子１においては、基板２、
第１の導電膜３及び第２の導電膜７のうち、必要とされ
る部材が透光性を備えればよい。The emission direction of the ultraviolet light and / or the visible light obtained by converting the wavelength of the ultraviolet light may be appropriately determined according to the usage form and the purpose of use of the ultraviolet light emitting EL element 1.
Therefore, in the ultraviolet light emitting EL element 1, the substrate 2,
Of the first conductive film 3 and the second conductive film 7, required members only need to have translucency.

【００４２】なお、上述した説明においては、紫外発光
ＥＬ素子１が第１の誘電体膜４と第２の誘電体膜６とを
備えるとしたが、斯かる構成に限定されるものではな
い。紫外発光ＥＬ素子１は、誘電体膜４と第２の誘電体
膜６とのうち、少なくとも一方を備えるとしてもよい
し、どちらも備えなくともよい。In the above description, the ultraviolet light emitting EL element 1 includes the first dielectric film 4 and the second dielectric film 6, but the present invention is not limited to such a structure. The ultraviolet light emitting EL element 1 may include at least one of the dielectric film 4 and the second dielectric film 6, or may not include both.

【００４３】次に、図２及び図３に示すような画像表示
装置１０について説明する。画像表示装置１０は、透明
基板１１上に、互いに略平行な複数の第１の電極１２
と、誘電体膜１３と、紫外発光膜１４と、第１の電極１
２と略直交し且つ互いに略平行な複数の第２の電極１５
と、蛍光体１６とが、この順で積層されてなる。Next, an image display device 10 as shown in FIGS. 2 and 3 will be described. The image display device 10 includes a plurality of first electrodes 12 substantially parallel to each other on a transparent substrate 11.
, Dielectric film 13, ultraviolet light emitting film 14, and first electrode 1
A plurality of second electrodes 15 that are substantially orthogonal to 2 and substantially parallel to each other
And the phosphor 16 are laminated in this order.

【００４４】画像表示装置１０においては、第１の電極
１２と、誘電体膜１３と、紫外発光膜１４と、第２の電
極１５とが紫外発光ＥＬ素子１７を構成している。ま
た、画像表示装置１０においては、図３に示すように、
第１の電極１２と第２の電極１５との交差部にそれぞれ
紫外発光ＥＬ素子１７が形成され、紫外発光ＥＬ素子１
７がマトリクス状に複数配設された構成とされている。In the image display device 10, the first electrode 12, the dielectric film 13, the ultraviolet light-emitting film 14, and the second electrode 15 constitute an ultraviolet light-emitting EL element 17. Further, in the image display device 10, as shown in FIG.
Ultraviolet light-emitting EL elements 17 are formed at intersections of the first electrode 12 and the second electrode 15, respectively.
7 are arranged in a matrix.

【００４５】さらに、画像表示装置１０は、制御部１８
を備えており、この制御部１８と第１の電極１２及び第
２の電極１５とが、それぞれ第１の配線１９と第２の配
線２０とによって電気的に接続されている。制御部１８
は、第１の電極１２と第２の電極１５との間に印加する
電界を制御する。そして、画像表示装置１０において
は、第１の電極１２と第２の電極１５との間に電界を印
加することによって、各紫外発光ＥＬ素子１７が紫外光
を放射し、この紫外光を蛍光体１６が可視光に波長変換
して、紫外光の入射方向に放射する構成とされている。Further, the image display device 10 includes a control unit 18
The controller 18 is electrically connected to the first electrode 12 and the second electrode 15 by the first wiring 19 and the second wiring 20, respectively. Control unit 18
Controls the electric field applied between the first electrode 12 and the second electrode 15. Then, in the image display device 10, by applying an electric field between the first electrode 12 and the second electrode 15, each ultraviolet light emitting EL element 17 emits ultraviolet light, and this ultraviolet light is 16 is configured to convert the wavelength to visible light and radiate in the incident direction of ultraviolet light.

【００４６】画像表示装置１０は、紫外発光ＥＬ素子１
７が複数個備えられてマトリクス状に配設されているこ
とによって、全体としてひとつの画像を表示することが
できる。The image display device 10 includes the ultraviolet light emitting EL element 1
Since a plurality of 7s are provided and arranged in a matrix, one image can be displayed as a whole.

【００４７】なお、図２においては、誘電体膜１３及び
蛍光体１６を図示せず、第２の電極１５と第２の配線１
９との一部を省略して示す。また、画像表示装置１０
は、上述した紫外発光ＥＬ素子１を用いて構成されてい
る。すなわち、画像表示装置１０において、第１の電極
１２と、誘電体膜１３と、紫外発光膜１４と、第２の電
極１５とは、それぞれ紫外発光ＥＬ素子１における第１
の導電膜３と、第１の誘電体膜４と、紫外発光膜５と、
第２の導電膜７とに相当する。したがって、以下の説明
においては、紫外発光ＥＬ素子１と同一又は同等の部材
についての説明を省略することとする。In FIG. 2, the dielectric film 13 and the phosphor 16 are not shown, and the second electrode 15 and the second wiring 1 are not shown.
9 is partially omitted. Further, the image display device 10
Is configured using the above-described ultraviolet light emitting EL element 1. That is, in the image display device 10, the first electrode 12, the dielectric film 13, the ultraviolet light emitting film 14, and the second electrode 15 are the first electrode 12 in the ultraviolet light emitting EL element 1, respectively.
Conductive film 3, first dielectric film 4, ultraviolet light emitting film 5,
This corresponds to the second conductive film 7. Therefore, in the following description, the description of the same or equivalent members as the ultraviolet light emitting EL element 1 will be omitted.

【００４８】透明基板１１は、例えば合成石英ガラスや
サファイヤ基板等の透光性を有する硬質材料によって、
略平板状に形成されている。透明基板１１には、その主
面１１ａ上に、画像表示装置１０の各部材が積層して形
成されている。そして、透明基板１１は、透光性を有し
ていることによって、蛍光体１６が紫外光を波長変換し
た可視光を主面１１ａから入射させ、主面１１ａと反対
側の主面１１ｂへ透過させる。言い換えると、画像表示
装置１０においては、透明基板１１の主面１１ｂが画像
表示面とされている。The transparent substrate 11 is made of a transparent hard material such as a synthetic quartz glass or a sapphire substrate.
It is formed in a substantially flat plate shape. Each member of the image display device 10 is formed by laminating on the main surface 11 a of the transparent substrate 11. Since the transparent substrate 11 has a light transmitting property, the phosphor 16 allows visible light obtained by wavelength conversion of ultraviolet light to be incident on the main surface 11a and is transmitted to the main surface 11b on the opposite side of the main surface 11a. Let it. In other words, in the image display device 10, the main surface 11b of the transparent substrate 11 is an image display surface.

【００４９】また、透明基板１１は、非導電性を有する
材料によって形成されることが望ましい。これにより、
第１の電極１２に印加される電界が短絡してしまうこと
がない。透明基板１１は、大きさ、厚み、形状等を限定
されるものではなく、目的に応じた所定の強度を備える
厚みに形成されていればよい。The transparent substrate 11 is desirably formed of a non-conductive material. This allows
The electric field applied to the first electrode 12 is not short-circuited. The size, thickness, shape, and the like of the transparent substrate 11 are not limited, and may be any thickness as long as the transparent substrate 11 has a predetermined strength according to the purpose.

【００５０】第１の電極１２は、紫外発光ＥＬ素子１に
おける第１の導電膜３と同様な材料によって短冊状に形
成され、透明基板１１上に互いに略平行となるように複
数配設されている。また、第１の電極１２は、Ｉｎ
2Ｏ3，ＳｎＯ2，ＺｎＯ，酸化インジウム錫（ＩＴＯ）
等の導電性を有し、且つ透光性を有する材料によって形
成されることが望ましい。これにより、第１の電極１２
は、蛍光体１６が波長変換した可視光を透過させること
ができる。したがって、画像表示装置１は、表示する画
像の輝度を向上させることができる。The first electrodes 12 are formed in a strip shape using the same material as the first conductive film 3 in the ultraviolet light emitting EL element 1, and a plurality of the first electrodes 12 are arranged on the transparent substrate 11 so as to be substantially parallel to each other. I have. Further, the first electrode 12 is formed of In
2 O 3 , SnO 2 , ZnO, indium tin oxide (ITO)
It is desirable to be formed of a material having conductivity and translucency. Thereby, the first electrode 12
Can transmit visible light whose wavelength has been converted by the phosphor 16. Therefore, the image display device 1 can improve the brightness of the image to be displayed.

【００５１】第１の電極１２は、例えば、真空蒸着法、
スパッタ法、反応性スパッタ法、イオンプレーティング
法、電子ビーム蒸着法等に代表される各種のＰＶＤ法に
よって透明基板１１上に形成することができる。また、
第１の電極１２は、その膜厚を０．０２μｍ〜０．５μ
ｍ程度の厚みとして形成され、特に０．０５μｍ〜０．
２μｍ程度の厚みとして形成されることが望ましい。こ
れにより、第１の電極１２は、その形成時に電極パター
ンが分断されてしまうことを防止されることができる。
また、第１の電極１２は、０．５μｍ以下の厚みで形成
されることによって、蛍光体１６から放射される可視光
を吸収してしまうことなく、効率よく透明基板１１に透
過させることができる。The first electrode 12 is formed, for example, by a vacuum evaporation method,
It can be formed on the transparent substrate 11 by various PVD methods typified by a sputtering method, a reactive sputtering method, an ion plating method, and an electron beam evaporation method. Also,
The first electrode 12 has a thickness of 0.02 μm to 0.5 μm.
m, and particularly from 0.05 μm to 0.1 μm.
Desirably, the thickness is about 2 μm. Thus, the first electrode 12 can be prevented from being separated at the time of its formation.
Further, since the first electrode 12 is formed to have a thickness of 0.5 μm or less, the first electrode 12 can efficiently transmit the visible light emitted from the phosphor 16 to the transparent substrate 11 without absorbing the visible light. .

【００５２】誘電体膜１３は、紫外発光ＥＬ素子１にお
ける第１の誘電体膜４と同様な材料によって薄膜状に形
成されてなる。誘電体膜１３は、例えば、電子ビーム蒸
着法、スパッタ法、反応性スパッタ法等に代表される各
種のＰＶＤ法によって形成することができる。また、誘
電体膜１３は、その膜厚を０．０５μｍ〜５μｍ程度の
厚みに形成され、特に０．１μｍ〜１μｍ程度の厚みと
して形成されることが望ましい。The dielectric film 13 is formed of a material similar to that of the first dielectric film 4 in the ultraviolet light emitting EL device 1 in a thin film shape. The dielectric film 13 can be formed by various PVD methods represented by, for example, an electron beam evaporation method, a sputtering method, a reactive sputtering method, and the like. Further, the dielectric film 13 is formed to have a thickness of about 0.05 μm to 5 μm, particularly preferably to a thickness of about 0.1 μm to 1 μm.

【００５３】紫外発光膜１４は、紫外発光ＥＬ素子１に
おける紫外発光膜５と同様に、薄膜状に形成されてお
り、母体材料中に発光中心を添加して形成されている。
紫外発光膜１４においては、母体材料が、一般式Ｚｎ2
Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜１）で表さ
れる化合物によって形成され、発光中心として、Ｇｄ及
び／又はＧｄ化合物が母体材料中に添加されてなる。ま
た、紫外発光膜１４は、第１の電極１２と第２の電極１
５との間に挟まれて形成されており、これら第１の電極
１２と第２の電極１５との間に電界を印加されることに
よって紫外光を放射する。The ultraviolet light emitting film 14 is formed in a thin film shape like the ultraviolet light emitting film 5 in the ultraviolet light emitting EL element 1, and is formed by adding a light emitting center to a base material.
In the ultraviolet light-emitting film 14, the base material is represented by the general formula Zn 2
It is formed of a compound represented by Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <1), and Gd and / or a Gd compound is added to a base material as a luminescent center. Become. Further, the ultraviolet light emitting film 14 includes the first electrode 12 and the second electrode 1.
5, and emits ultraviolet light when an electric field is applied between the first electrode 12 and the second electrode 15.

【００５４】紫外発光ＥＬ素子１７は、紫外発光膜１４
が上述した材料によって形成されることによって、大気
中の水分等と反応して特性の劣化が生じにくく、耐環境
性に優れる。したがって、紫外発光ＥＬ素子１７は、二
重絶縁構造のような複雑な構造が不要となる。The ultraviolet light-emitting EL element 17 is
Is formed of the above-mentioned material, it hardly reacts with moisture and the like in the atmosphere to cause deterioration of characteristics, and is excellent in environmental resistance. Therefore, the ultraviolet light emitting EL element 17 does not require a complicated structure such as a double insulating structure.

【００５５】また、紫外発光ＥＬ素子１７は、紫外発光
膜１４が上述した材料によって形成されることによっ
て、発光中心から放射される紫外光を母体材料が吸収し
てしまうことがない。したがって、紫外発光ＥＬ素子１
７は、発光中心から放射される紫外光を、紫外発光膜５
の外方へ効率よく放射することができる。これにより、
紫外発光ＥＬ素子１７は、高輝度で紫外光を外方へ放射
することができる。Further, in the ultraviolet light emitting EL element 17, since the ultraviolet light emitting film 14 is formed of the above-mentioned material, the base material does not absorb the ultraviolet light radiated from the emission center. Therefore, the ultraviolet light emitting EL element 1
Reference numeral 7 denotes an ultraviolet light emitted from an emission center,
Can be efficiently radiated to the outside. This allows
The ultraviolet light emitting EL element 17 can emit ultraviolet light to the outside with high luminance.

【００５６】紫外発光膜１４においては、発光中心の添
加量が１０原子％を超えると、共鳴エネルギ移動等の非
輻射過程による濃度消失が生じてしまう。したがって、
紫外発光膜１４においては、発光中心を母体材料に対し
て０．１原子％〜１０原子％なる割合で添加することが
望ましい。これにより、紫外発光膜１４は、Ｇｄ原子の
内殻遷移によって、波長３１４ｎｍの紫外光を放射する
ことができる。In the ultraviolet light emitting film 14, if the amount of the light emitting center exceeds 10 atomic%, the concentration disappears due to the non-radiation process such as resonance energy transfer. Therefore,
In the ultraviolet light emitting film 14, it is desirable to add the luminescent center at a ratio of 0.1 atomic% to 10 atomic% with respect to the base material. Thereby, the ultraviolet light emitting film 14 can emit ultraviolet light having a wavelength of 314 nm due to the inner shell transition of the Gd atom.

【００５７】第２の電極１５は、第１の電極１２と同様
に、導電性を有する材料によって短冊状に形成され、互
いに略平行となるように複数配設されている。また、第
２の電極１５は、第１の電極１２と同様に、導電性を有
し、且つ透光性を有する材料によって形成されることが
望ましい。これにより、第２の電極１５は、紫外発光膜
１４から放射された紫外光を透過させ、蛍光体１６に効
率よく入射させることができる。したがって、画像表示
装置１０は、表示する画像の輝度を向上させることがで
きる。Similarly to the first electrode 12, the second electrode 15 is formed in a strip shape with a conductive material, and a plurality of the second electrodes 15 are arranged substantially parallel to each other. The second electrode 15 is desirably formed of a material having conductivity and light-transmitting properties, like the first electrode 12. Thereby, the second electrode 15 allows the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light emitting film 14 to pass therethrough and efficiently enter the phosphor 16. Therefore, the image display device 10 can improve the brightness of the image to be displayed.

【００５８】また、第２の電極１５は、第１の電極１２
と同様な方法によって、紫外発光膜１４上に形成するこ
とができる。The second electrode 15 is connected to the first electrode 12
Can be formed on the ultraviolet light-emitting film 14 by the same method as described above.

【００５９】画像表示装置１０は、上述したように、互
いに略平行な複数の第１の電極１２と、この第１の電極
１２と略直交し、且つ互いに略平行な複数の第２の電極
１５とを備えてなる。これにより、画像表示装置１０
は、マトリクス状に複数配設された紫外発光ＥＬ素子１
７を独立して制御することができる。As described above, the image display device 10 includes a plurality of first electrodes 12 substantially parallel to each other and a plurality of second electrodes 15 substantially orthogonal to the first electrodes 12 and substantially parallel to each other. And Thereby, the image display device 10
Is a plurality of ultraviolet light emitting EL elements 1 arranged in a matrix.
7 can be controlled independently.

【００６０】画像表示装置１０においては、第１の電極
１２と、誘電体膜１３と、紫外発光膜１４と、第２の電
極１５とによって紫外発光ＥＬ素子１７が構成されてな
る。紫外発光ＥＬ素子１７において、紫外発光膜１４
は、第１の電極１２と第２の電極１５との間に電界を印
加されることによって紫外光を放射する。そして、画像
表示装置１０においては、紫外発光ＥＬ素子１７が放射
した紫外光を蛍光体１６に入射することにより、この蛍
光体１６が可視光を放射する構成とされていることか
ら、紫外発光ＥＬ素子１７が蛍光体１６の励起エネルギ
源とされてなる。In the image display device 10, the first electrode 12, the dielectric film 13, the ultraviolet light emitting film 14, and the second electrode 15 constitute an ultraviolet light emitting EL element 17. In the ultraviolet light emitting EL element 17, the ultraviolet light emitting film 14
Emits ultraviolet light when an electric field is applied between the first electrode 12 and the second electrode 15. In the image display device 10, the ultraviolet light emitted by the ultraviolet light emitting EL element 17 is incident on the phosphor 16, so that the phosphor 16 emits visible light. The element 17 serves as an excitation energy source for the phosphor 16.

【００６１】蛍光体１６は、図３に示すように、例えば
従来のＣＲＴディスプレイ等に通常用いられている蛍光
材料によって、紫外発光ＥＬ素子１７を覆うように薄膜
状に形成されている。蛍光材料としては、赤色発光する
ものとして、例えば、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体とＹ2Ｏ3Ｓ：
Ｅｕ蛍光体との混合体を用いることができる。また、蛍
光材料としては、緑色発光するものとして、例えば、Ｚ
ｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ蛍光体とＹ2Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ蛍光体と
の混合体を用いることができる。さらに、蛍光材料とし
ては、青色発光するものとして、例えば、ＺｎＳ：Ａ
ｇ，Ａｌ蛍光体を用いることができる。蛍光材料として
は、Ｚｎ0・2Ｃｄ0・8Ｓ：Ａｇ、Ｚｎ0・2Ｃｄ0・4Ｓ：Ａ
ｇ、（Ｓｒ，Ｃａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ等の蛍光
体を用いてもよい。As shown in FIG. 3, the fluorescent material 16 is formed in a thin film shape so as to cover the ultraviolet light emitting EL element 17 with a fluorescent material usually used for a conventional CRT display or the like. As the fluorescent material, those emitting red light include, for example, Y 2 O 3 : Eu phosphor and Y 2 O 3 S:
A mixture with the Eu phosphor can be used. As the fluorescent material, a material that emits green light, for example, Z
A mixture of nS: Cu, Al phosphor and Y 2 Al 5 O 12 : Tb phosphor can be used. Further, as a fluorescent material, a material that emits blue light, for example, ZnS: A
g, Al phosphor can be used. As the fluorescent material, Zn 0 · 2 Cd 0 · 8 S: Ag, Zn 0 · 2 Cd 0 · 4 S: A
g, a phosphor such as (Sr, Ca) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu may be used.

【００６２】また、蛍光体１６は、マトリクス状に複数
配設された紫外発光ＥＬ素子１７のそれぞれに対して、
透明基板１１と反対側に形成されている。そして、画像
表示装置１０においては、紫外発光ＥＬ素子１７の各列
に対して、赤色発光する蛍光体と、緑色発光する蛍光体
と、青色発光する蛍光体とを順に配設した構造とされて
いる。The phosphor 16 is provided for each of the plurality of ultraviolet light emitting EL elements 17 arranged in a matrix.
It is formed on the side opposite to the transparent substrate 11. The image display device 10 has a structure in which a phosphor that emits red light, a phosphor that emits green light, and a phosphor that emits blue light are arranged in this order for each row of the ultraviolet light emitting EL elements 17. I have.

【００６３】すなわち、画像表示装置１０においては、
赤色発光する蛍光体と、緑色発光する蛍光体と、青色発
光する蛍光体とが配設された３つの紫外発光ＥＬ素子１
７を１組として画像の基本単位（以下、画素と称す
る。）とされている。画像表示装置１０においては、各
画素における各色の発光輝度が調整されることによっ
て、各画素が多色を表示することができる。That is, in the image display device 10,
Three ultraviolet light emitting EL elements 1 each including a phosphor emitting red light, a phosphor emitting green light, and a phosphor emitting blue light.
7 as one set, which is a basic unit of an image (hereinafter, referred to as a pixel). In the image display device 10, each pixel can display multiple colors by adjusting the emission luminance of each color in each pixel.

【００６４】制御部１８は、第１の配線１９と第２の配
線２０とを介して、第１の電極１２と第２の電極１５と
に接続されており、各紫外発光ＥＬ素子１７の発光を個
別に制御する機能を有している。画像表示装置１０は、
制御部１８を備えることによって、複数の紫外発光ＥＬ
素子１７の発光を各々制御されて、全体としてひとつの
画像を表示することができる。The control section 18 is connected to the first electrode 12 and the second electrode 15 via the first wiring 19 and the second wiring 20, and emits light of each ultraviolet light emitting EL element 17. Have the function of individually controlling The image display device 10
By providing the control unit 18, a plurality of ultraviolet light emitting EL
The light emission of the elements 17 is controlled respectively, and one image can be displayed as a whole.

【００６５】以下では、制御部１８の具体的な構成の例
を示すこととする。なお、制御部１８は、以下に示す例
に限定されるものではなく、上述したような機能を適宜
備えればよいことは勿論である。In the following, a specific example of the configuration of the control unit 18 will be described. Note that the control unit 18 is not limited to the examples described below, and it is needless to say that the control unit 18 may have the above-described functions as appropriate.

【００６６】制御部１８は、例えば、駆動電源と、制御
回路とを備える。制御回路は、図４に示すように、制御
指示部と、この制御指示部からの信号Ｓ１〜Ｓ４に応じ
て動作するスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４と、スイッチン
グ素子Ｔ１，Ｔ２と並列に接続されたダイオードＤ３，
Ｄ４と、スイッチング素子Ｔ３，Ｔ４と直列に接続され
たダイオードＤ３，Ｄ４とにより構成される。The control unit 18 includes, for example, a drive power supply and a control circuit. As shown in FIG. 4, the control circuit includes a control instruction unit, switching elements T1 to T4 that operate according to signals S1 to S4 from the control instruction unit, and a diode connected in parallel with switching elements T1 and T2. D3
D4 and diodes D3 and D4 connected in series with the switching elements T3 and T4.

【００６７】斯かる制御回路においては、スイッチング
素子Ｔ１，Ｔ３及びダイオードＤ１が一方の端子をそれ
ぞれ駆動電源に接続されており、スイッチング素子Ｔ
２，Ｔ４及びダイオードＤ２が一方の端子をそれぞれ接
地されている。制御回路は、スイッチング素子Ｔ１及び
ダイオードＤ１の他方の端子と、スイッチング素子Ｔ２
及びダイオードＤ２の他方の端子とが接続されるととも
に、紫外発光ＥＬ素子１７の第１の電極１２に接続され
ている。また、制御回路は、ダイオードＤ３，Ｄ４がそ
れぞれスイッチング素子Ｔ３，Ｔ４と接続された端子と
反対側の端子同士を接続されるとともに、紫外発光ＥＬ
素子１７の第２の電極１５に接続されている。ダイオー
ドＤ１〜Ｄ４は、紫外発光ＥＬ素子１７からの電荷の逆
流を防止する機能を有している。In such a control circuit, the switching elements T1 and T3 and the diode D1 have one terminals connected to the drive power supply, respectively.
2, T4 and diode D2 have one terminal grounded. The control circuit includes the other terminal of the switching element T1 and the diode D1 and the switching element T2
And the other terminal of the diode D2, and to the first electrode 12 of the ultraviolet light emitting EL element 17. The control circuit is connected to the terminals of the diodes D3 and D4 opposite to the terminals connected to the switching elements T3 and T4, respectively.
It is connected to the second electrode 15 of the element 17. The diodes D1 to D4 have a function of preventing backflow of charges from the ultraviolet light emitting EL element 17.

【００６８】スイッチング素子Ｔ１は、制御指示部から
の信号Ｓ１に応じて、駆動電源と第１の電極１２とを接
続し、この第１の電極１２に電圧を印加する。スイッチ
ング素子Ｔ２は、制御指示部からの信号Ｓ２に応じて、
第１の電極１２を接地する。スイッチング素子Ｔ３は、
制御指示部からの信号Ｓ３に応じて、駆動電源と第２の
電極１５とを接続し、この第２の電極１５に電圧を印加
する。スイッチング素子Ｔ４は、制御指示部からの信号
Ｓ４に応じて、第２の電極１５を接地する。The switching element T1 connects the drive power supply to the first electrode 12 and applies a voltage to the first electrode 12 according to the signal S1 from the control instruction unit. The switching element T2 responds to a signal S2 from the control instruction unit.
The first electrode 12 is grounded. The switching element T3 is
The driving power supply is connected to the second electrode 15 according to the signal S3 from the control instruction unit, and a voltage is applied to the second electrode 15. The switching element T4 grounds the second electrode 15 according to the signal S4 from the control instruction unit.

【００６９】制御部１８は、例えば以上のように構成さ
れてなり、複数設けられた第１の電極１２及び第２の電
極１５のうち、所定の第１の電極１２と第２の電極１５
とに対して電圧を印加したり接地したりすることによっ
て、これら第１の電極１２と第２の電極１５との交差部
に位置する紫外発光ＥＬ素子１７の発光を制御する。制
御部１８は、第１の電極１２と第２の電極１５とを選ん
で電圧を印加したり接地したりすることによって、各紫
外発光ＥＬ素子１７の発光を個別に制御することができ
る。The control unit 18 is configured as described above, for example. Of the plurality of first electrodes 12 and second electrodes 15 provided, the predetermined first electrode 12 and second electrode 15 are provided.
By applying a voltage to or grounding the first and second electrodes, the light emission of the ultraviolet light emitting EL element 17 located at the intersection of the first electrode 12 and the second electrode 15 is controlled. The control unit 18 can individually control the light emission of each ultraviolet light emitting EL element 17 by selecting the first electrode 12 and the second electrode 15 and applying a voltage or grounding.

【００７０】以上のように構成された画像表示装置１０
は、制御部１８が、マトリクス状に配設された複数の紫
外発光ＥＬ素子１７の各々に対して印加する電界を制御
することによって、それぞれの紫外発光ＥＬ素子１７が
紫外光の放射を制御される。そして、画像表示装置１０
においては、各紫外発光ＥＬ素子１７から放射された紫
外光が蛍光体１６に吸収されて可視光に波長変換され、
この可視光が反射されて透明基板１１の主面１１ｂ側に
透過する。これにより、画像表示装置１０は、全体とし
てひとつの画像を表示する。The image display device 10 configured as described above
The control unit 18 controls the electric field applied to each of the plurality of ultraviolet light emitting EL elements 17 arranged in a matrix, so that each ultraviolet light emitting EL element 17 controls the emission of ultraviolet light. You. Then, the image display device 10
In, the ultraviolet light emitted from each ultraviolet light emitting EL element 17 is absorbed by the phosphor 16 and converted into a visible light,
This visible light is reflected and transmitted to the main surface 11b side of the transparent substrate 11. Thereby, the image display device 10 displays one image as a whole.

【００７１】画像表示装置１０は、紫外発光ＥＬ素子１
７を蛍光体１６の励起エネルギ源に用いることから、Ｃ
ＲＴディスプレイのような真空管を必要としない。した
がって、大画面化を図った場合においても、画面サイズ
に応じて装置本体の奥行きを増大させる必要がなく、薄
型化を実現することができるとともに、画像表示面とな
る透明基板１１を薄くすることができるために、軽量化
を実現することができる。The image display device 10 includes the ultraviolet light emitting EL element 1
7 is used as an excitation energy source for the phosphor 16,
There is no need for a vacuum tube like an RT display. Therefore, even when the screen is enlarged, it is not necessary to increase the depth of the apparatus main body in accordance with the screen size, so that the apparatus can be made thinner and the transparent substrate 11 serving as the image display surface is made thinner. Therefore, weight reduction can be realized.

【００７２】画像表示装置１０は、蛍光体１６の励起エ
ネルギ源として、紫外発光ＥＬ素子１７を用いており、
蛍光体１６に用いる蛍光材料として、ＣＲＴディスプレ
イと同等の蛍光材料を用いることができる。そのため、
画像表示装置１０は、ＣＲＴディスプレイと同等の優れ
た色再現性を達成することができるとともに、高品位画
質を実現することができる。The image display device 10 uses an ultraviolet light emitting EL element 17 as an excitation energy source for the phosphor 16.
As a fluorescent material used for the phosphor 16, a fluorescent material equivalent to a CRT display can be used. for that reason,
The image display device 10 can achieve excellent color reproducibility equivalent to that of a CRT display and can realize high quality image quality.

【００７３】画像表示装置１０は、制御部１８を備えず
に構成されてもよい。この場合に、画像表示装置１０
は、他の各種装置に備えられた制御部によって紫外発光
ＥＬ素子１７の動作を制御される構成とすることもでき
る。The image display device 10 may be configured without the control unit 18. In this case, the image display device 10
May be configured such that the operation of the ultraviolet light emitting EL element 17 is controlled by a control unit provided in other various devices.

【００７４】画像表示装置１０は、紫外発光ＥＬ素子１
７がマトリクス状に複数配設された構成とされなくても
よい。この場合に、画像表示装置１０は、透明基板１１
の主面１１ｂの全体が、単独の紫外発光ＥＬ素子１７に
よって発光する構成として、例えば、液晶ディスプレイ
のバックライトとして用いることができる。The image display device 10 includes the ultraviolet light emitting EL element 1
It is not necessary to adopt a configuration in which a plurality of 7s are arranged in a matrix. In this case, the image display device 10 includes the transparent substrate 11
The entire main surface 11b can emit light by a single ultraviolet light emitting EL element 17, and can be used, for example, as a backlight of a liquid crystal display.

【００７５】また、画像表示装置１０は、第１の電極１
２と第２の電極１５とをそれぞれ互いに略平行な複数の
電極によって形成し、これら第１の電極１２と第２の電
極１５とを略直交させて形成した構成としなくともよ
い。画像表示装置１０は、例えば、上述したように紫外
発光ＥＬ素子１７を単独で備える場合に、第１の電極１
２と第２の電極１５とを互いに直交させずに、互いに平
行となるように配設してもよい。Further, the image display device 10 includes the first electrode 1
The second and second electrodes 15 may be formed by a plurality of electrodes substantially parallel to each other, and the first electrode 12 and the second electrode 15 may not be formed to be substantially orthogonal to each other. For example, when the image display device 10 includes the ultraviolet light emitting EL element 17 alone as described above, the first electrode 1
The second electrode 15 and the second electrode 15 may be arranged so as not to be orthogonal to each other but to be parallel to each other.

【００７６】画像表示装置１０は、図３に示すように、
蛍光体１６が紫外発光ＥＬ素子１７を覆うように形成さ
れた構成としたが、斯かる構成に限定されるものではな
い。画像表示装置１０は、例えば、図５に示すように、
紫外発光膜１４を第１の電極１２が形成された透明基板
１１の全面に形成し、蛍光体１６と紫外発光ＥＬ素子１
７とを単純な積層構造としてもよい。The image display device 10, as shown in FIG.
Although the phosphor 16 is formed so as to cover the ultraviolet light emitting EL element 17, the present invention is not limited to such a structure. The image display device 10, for example, as shown in FIG.
An ultraviolet light emitting film 14 is formed on the entire surface of the transparent substrate 11 on which the first electrode 12 is formed, and the phosphor 16 and the ultraviolet light emitting EL element 1 are formed.
7 may be a simple laminated structure.

【００７７】また、画像表示装置１０は、蛍光体１６
が、入射された紫外光を可視光に波長変換し、この可視
光を紫外光の入射方向に反射して放射する構成とされて
いることから、いわゆる反射型のディスプレイとされて
なる。しかしながら、本発明に係る画像表示装置は、斯
かる構成に限定されるものではなく、蛍光体１６が波長
変換した可視光を、紫外光の入射方向と反対の方向に放
射する構成として、いわゆる透過型のディスプレイとさ
れてもよい。Further, the image display device 10 is provided with a phosphor 16
However, since the wavelength of incident ultraviolet light is converted to visible light, and this visible light is reflected and emitted in the incident direction of the ultraviolet light, a so-called reflective display is formed. However, the image display device according to the present invention is not limited to such a configuration, and has a so-called transmission configuration in which the visible light whose wavelength is converted by the phosphor 16 is emitted in a direction opposite to the incident direction of the ultraviolet light. It may be a type display.

【００７８】画像表示装置１０は、紫外発光ＥＬ素子１
７が放射する紫外光を吸収して可視光を放射する波長変
換膜として、蛍光材料によって形成された蛍光体１６を
備えるとしたが、斯かる構成に限定されるものではな
い。画像表示装置１０は、波長変換膜を、色素レーザ媒
質として一般的なローダミン、クマリン等の有機色素材
料によって形成してもよい。The image display device 10 includes the ultraviolet light emitting EL element 1
Although the fluorescent substance 16 formed of a fluorescent material is provided as a wavelength conversion film that emits visible light by absorbing the ultraviolet light emitted from the light-emitting device 7, the present invention is not limited to this configuration. In the image display device 10, the wavelength conversion film may be formed of a general organic dye material such as rhodamine or coumarin as a dye laser medium.

【００７９】[0079]

【実施例】＜第１の実施例＞以下では、上述した紫外発
光ＥＬ素子１に基づいて、紫外発光ＥＬ素子を作製した
場合の実施例について説明する。Embodiment 1 Hereinafter, an embodiment in which an ultraviolet light emitting EL element is manufactured based on the above-described ultraviolet light emitting EL element 1 will be described.

【００８０】先ず、透光性を有する石英ガラス製の透明
基板を用意し、この透明基板に対して中性洗剤及び有機
溶剤等で超音波洗浄を施した。次に、この透明基板上
に、ＲＦマグネトロンスパッタ法によって、酸化インジ
ウム錫（ＩＴＯ）を材料として、第１の導電膜を膜厚１
００ｎｍで成膜した。次に、第１の導電膜上に、石英タ
ーゲットを用いたＲＦマグネトロンスパッタ法によっ
て、ＳｉＯ2を材料として、第１の誘電体膜を膜厚３０
０ｎｍで成膜した。First, a transparent substrate made of quartz glass having translucency was prepared, and this transparent substrate was subjected to ultrasonic cleaning with a neutral detergent and an organic solvent. Next, a first conductive film having a thickness of 1 was formed on the transparent substrate by RF magnetron sputtering using indium tin oxide (ITO) as a material.
A film was formed at a thickness of 00 nm. Next, a first dielectric film having a thickness of 30 was formed on the first conductive film by RF magnetron sputtering using a quartz target, using SiO 2 as a material.
A film was formed at 0 nm.

【００８１】次に、第１の誘電体膜上に、ＲＦマグネト
ロンスパッタ法によって、紫外発光膜を膜厚５００ｎｍ
で成膜した。この紫外発光膜の成膜工程においては、Ｇ
ｄ金属チップを載置したＺｎ2ＳｉＯ4ターゲットを用い
てスパッタを行い、Ｚｎ2ＳｉＯ4によって形成された母
体材料中に発光中心としてＧｄ3+が添加された紫外発光
膜を成膜した。Next, an ultraviolet light emitting film having a thickness of 500 nm was formed on the first dielectric film by RF magnetron sputtering.
Was formed. In the step of forming the ultraviolet light emitting film, G
Sputtering was performed using a Zn 2 SiO 4 target on which a d-metal chip was mounted, and an ultraviolet light emitting film to which Gd 3+ was added as a light emitting center was formed in a base material formed of Zn 2 SiO 4 .

【００８２】また、この成膜工程においては、放電ガス
としてＡｒを用いたが、ＡｒとＯ2との混合ガスを用い
てもよい。この成膜工程においては、ＡｒとＯ2との混
合ガスを用いることによって紫外発光膜を化学量論的組
成に基づいて成膜することが容易となるが、紫外発光膜
を効率よく紫外発光させるためには酸素欠損を多少含む
状態で成膜して電荷移動量を多くすることが重要とな
る。本実施例においては、Ａｒのみを放電ガスとして用
いることによって、紫外発光膜に対して意図的に酸素欠
損を導入し、母体材料の組成がＺｎ2ＳｉＯ4-y（０＜ｙ
＜１）となるように図った。In this film forming step, Ar is used as the discharge gas, but a mixed gas of Ar and O 2 may be used. In this film forming step, by using a mixed gas of Ar and O 2 , it is easy to form the ultraviolet light emitting film based on the stoichiometric composition, but the ultraviolet light emitting film efficiently emits ultraviolet light. Therefore, it is important to increase the amount of charge transfer by forming a film in a state containing some oxygen vacancies. In this embodiment, oxygen deficiency is intentionally introduced into the ultraviolet light emitting film by using only Ar as a discharge gas, and the composition of the base material is Zn 2 SiO 4-y (0 <y
<1).

【００８３】さらに、この成膜工程においては、透明基
板を４００℃に過熱した状態で紫外発光膜を成膜し、成
膜後に真空中で６５０℃の赤外線ランプ光を５分間照射
することによってアニール処理を施した。紫外発光膜に
対してアニール処理を施すことによって、この紫外発光
膜の結晶性が改善することがＸ線回析によって確認され
た。また、紫外発光膜に対してアニール処理を施すこと
によって、母体材料のバンドギャップエネルギがエネル
ギ分布の両端部で減少し、波長３１４ｎｍ付近の紫外線
透過率が向上することが確認された。Further, in this film forming step, an ultraviolet light emitting film is formed in a state where the transparent substrate is heated to 400 ° C., and the film is annealed by irradiating an infrared lamp light at 650 ° C. for 5 minutes in a vacuum after forming the film. Processing was performed. It has been confirmed by X-ray diffraction that the annealing of the ultraviolet light emitting film improves the crystallinity of the ultraviolet light emitting film. In addition, it was confirmed that by performing the annealing treatment on the ultraviolet light emitting film, the band gap energy of the base material was reduced at both ends of the energy distribution, and the ultraviolet transmittance near the wavelength of 314 nm was improved.

【００８４】次に、紫外発光膜上に、石英ターゲットを
用いたＲＦマグネトロンスパッタ法によって、ＳｉＯ2
を材料として、第２の誘電体膜を膜厚３００ｎｍで成膜
した。次に、第２の誘電体膜上に、ＲＦマグネトロンス
パッタ法によって、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を材料
として、第２の導電膜を膜厚１００ｎｍで成膜した。Next, the SiO 2 film was formed on the ultraviolet light emitting film by RF magnetron sputtering using a quartz target.
Was used to form a second dielectric film having a thickness of 300 nm. Next, a second conductive film having a thickness of 100 nm was formed on the second dielectric film by RF magnetron sputtering using indium tin oxide (ITO) as a material.

【００８５】以上のように作製した紫外発光ＥＬ素子に
対して、駆動波形が正弦波で１ｋＨｚの交流電圧を、第
１の導電膜と第２の導電膜とに印加し、そのＥＬ発光ス
ペクトルを測定した。その結果、３００Ｖの印加電圧の
下では、図６に示すように、波長３１４ｎｍで強い発光
ピークが確認された。この発光スペクトルの測定結果か
ら、Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜
１）によって形成された母体材料中に、Ｇｄ3+を添加し
た紫外発光ＥＬ素子は、波長３１４ｎｍの紫外波長域で
ＥＬ発光をすることが確認された。An AC voltage having a driving waveform of 1 kHz and a sine wave was applied to the first conductive film and the second conductive film to the ultraviolet light emitting EL device manufactured as described above, and the EL light emission spectrum was measured. It was measured. As a result, under an applied voltage of 300 V, a strong emission peak was observed at a wavelength of 314 nm as shown in FIG. From the measurement result of this emission spectrum, Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y <
It was confirmed that the ultraviolet light emitting EL device in which Gd 3+ was added to the base material formed in 1) emits EL light in the ultraviolet wavelength range of 314 nm.

【００８６】＜第２の実施例＞次に、図７に示すような
画像表示装置３０を作製した場合の実施例について説明
する。なお、画像表示装置３０は、上述した画像表示装
置１０と基本的構成を同じくするものである。<Second Embodiment> Next, an embodiment in which an image display device 30 as shown in FIG. 7 is manufactured will be described. Note that the image display device 30 has the same basic configuration as the image display device 10 described above.

【００８７】先ず、透明基板と誘電体膜とを兼ねる透光
性高誘電率基板３１として、ＰＬＺＴを用意し、この透
光性高誘電率基板３１の両面に光学研磨を施して厚みが
５０μｍとなるように加工を施した。ＰＬＺＴは、Ｌａ
を添加したジルコニウム酸チタン酸鉛（Ｐｂ1-xＬａ
x（ＺｒyＴｉ1-y）1-x/4Ｏ3，０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜
１）の略称であり、電気光学効果を示す複合材料として
知られている。First, PLZT is prepared as a light-transmitting high-permittivity substrate 31 serving as both a transparent substrate and a dielectric film, and both surfaces of the light-transmitting high-permittivity substrate 31 are optically polished to a thickness of 50 μm. Processing was performed to become. PLZT is La
-Added lead zirconate titanate (Pb 1-x La
x (Zr y Ti 1-y ) 1-x / 4 O 3, 0 <x <1,0 <y <
It is an abbreviation of 1) and is known as a composite material exhibiting an electro-optic effect.

【００８８】ＰＬＺＴは、その材料の組成比によって、
高い電気光学係数を示すだけでなく、比誘電率も４００
０以上の高い特性を示す。そのため、画像表示装置３０
においては、ＰＬＺＴによって透光性高誘電率基板３１
を形成することによって、この透光性高誘電率基板３１
と後述する紫外発光膜３２との界面における電荷蓄積量
が増大させることができ、また、紫外発光膜３２に印加
される実効電圧を増大することができる。そのため、画
像表示装置３０においては、後述する紫外発光ＥＬ素子
３６の駆動電圧を低減することができる。PLZT depends on the composition ratio of the material.
In addition to showing a high electro-optic coefficient, the dielectric constant is 400
It shows high characteristics of 0 or more. Therefore, the image display device 30
In this case, the translucent high dielectric constant substrate 31 is formed by PLZT.
By forming the transparent high-permittivity substrate 31
And the amount of charge stored at the interface between the film and the ultraviolet light emitting film 32 described later can be increased, and the effective voltage applied to the ultraviolet light emitting film 32 can be increased. Therefore, in the image display device 30, the driving voltage of the ultraviolet light emitting EL element 36 described later can be reduced.

【００８９】また、画像表示装置３０は、透光性高誘電
率基板３１を５０μｍの厚みで形成することによって、
誘電体膜を薄膜で形成する場合と比較して、電気的な絶
縁破壊を低減することができる。さらに、ＰＬＺＴは、
セラミックスの粒径が非常に小さいために、光学研磨を
施した際に表面の平滑性に優れるとともに、波長４００
ｎｍ以上の可視光の透過率に優れる。The image display device 30 is formed by forming the translucent high dielectric constant substrate 31 with a thickness of 50 μm.
Electrical breakdown can be reduced as compared with the case where the dielectric film is formed of a thin film. In addition, PLZT
Since the particle size of the ceramic is very small, the surface is excellent in optical polishing and the surface is smooth.
Excellent transmittance of visible light of nm or more.

【００９０】次に、透光性高誘電率基板３１の一方の主
面上に、ＲＦマグネトロンスパッタ法によって、紫外発
光膜３２を膜厚１μｍで成膜した。この成膜工程におい
ては、第１の実施例と同様にして、Ｚｎ2ＳｉＯ4によっ
て形成された母体材料中に発光中心としてＧｄ3+が添加
された紫外発光膜３２を成膜した。Next, on one main surface of the translucent high dielectric constant substrate 31, an ultraviolet light emitting film 32 was formed to a thickness of 1 μm by RF magnetron sputtering. In this film forming step, as in the first embodiment, an ultraviolet light emitting film 32 in which Gd 3+ was added as a light emitting center was formed in a base material formed of Zn 2 SiO 4 .

【００９１】次に、透光性高誘電率基板３１の他方の主
面上に、ＲＦマグネトロンスパッタ法によって、酸化イ
ンジウム錫（ＩＴＯ）を材料として、第１の電極３３を
膜厚０．１μｍで成膜した。また、同様にして、紫外発
光膜３２上に、第２の電極３４を膜厚０．１μｍで成膜
した。次に、第２の電極３４上に、蛍光体３５を薄膜状
に成膜した。この蛍光体成膜工程においては、沈殿法に
よってＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌの緑色蛍光材料を堆積するこ
とにより、蛍光体３５を成膜した。Next, a first electrode 33 having a thickness of 0.1 μm was formed on the other main surface of the translucent high dielectric constant substrate 31 by RF magnetron sputtering using indium tin oxide (ITO) as a material. A film was formed. Similarly, a second electrode 34 having a thickness of 0.1 μm was formed on the ultraviolet light emitting film 32. Next, the phosphor 35 was formed into a thin film on the second electrode 34. In the phosphor film forming step, the phosphor 35 was formed by depositing a green fluorescent material of ZnS: Cu, Al by a precipitation method.

【００９２】画像表示装置３０においては、第１の電極
３３と、透光性高誘電率基板３１と、紫外発光膜３２
と、第２の電極３４とによって紫外発光ＥＬ素子３６が
構成されることとなる。In the image display device 30, the first electrode 33, the translucent high dielectric constant substrate 31, and the ultraviolet light emitting film 32
And the second electrode 34 constitute an ultraviolet light emitting EL element 36.

【００９３】以上のように作製した画像表示装置３０に
対して、第１の電極３３及び第２の電極３４にそれぞれ
結線材３７を結線し、機械的強度を向上させる目的で第
１の電極３３側に光学接着剤を用いてガラス板３８を接
着した。この画像表示装置３０において、紫外発光ＥＬ
素子３６に対して、駆動波形が正弦波で１ｋＨｚの交流
電圧を、第１の電極３３と第２の電極３４とに印加し
た。その結果、２００Ｖの印加電圧の下では、約１００
Ｃｄ／ｍ2の発光輝度を得られることが確認された。In the image display device 30 manufactured as described above, a connecting material 37 is connected to the first electrode 33 and the second electrode 34, respectively, to improve the mechanical strength. The glass plate 38 was bonded to the side using an optical adhesive. In this image display device 30, an ultraviolet light emitting EL
An AC voltage with a driving waveform of a sine wave and 1 kHz was applied to the element 36 to the first electrode 33 and the second electrode 34. As a result, under an applied voltage of 200 V, about 100
It was confirmed that light emission luminance of Cd / m 2 could be obtained.

【００９４】この第２の実施例により、本発明に係る画
像表示装置は、高輝度で可視光を放射することができる
ことがわかる。According to the second embodiment, it is understood that the image display device according to the present invention can emit visible light with high luminance.

【００９５】＜第３の実施例＞次に、図８に示すような
画像表示装置４０を作製した場合の実施例について説明
する。なお、画像表示装置４０は、上述した画像表示装
置１０と基本的構成を同じくするものである。画像表示
装置４０は、赤色、緑色、青色の３原色を放射する波長
変換膜３つを１組として、各波長変換膜に紫外発光ＥＬ
素子を配することによって１画素を構成し、各画素を２
次元的に多数配設することによって全体としてひとつの
画像を表示する平面ディスプレイである。ただし、図８
においては、多数の画素のうちの一部を示す。<Third Embodiment> Next, an embodiment in which the image display device 40 as shown in FIG. 8 is manufactured will be described. Note that the image display device 40 has the same basic configuration as the image display device 10 described above. The image display device 40 includes a set of three wavelength conversion films that emit the three primary colors of red, green, and blue.
One pixel is constituted by arranging elements, and each pixel is composed of 2 pixels.
This is a flat display that displays one image as a whole by arranging a large number in a dimension. However, FIG.
Shows a part of a large number of pixels.

【００９６】また、画像表示装置４０は、３原色を発光
する画素が多数配設した他は、上述した画像表示装置３
０と同様に作製した。したがって、以下の説明において
は、画像表示装置３０と同一又は同等の部位についての
説明を省略し、図中で同じ番号を付す。The image display device 40 is similar to the image display device 3 except that a number of pixels emitting three primary colors are arranged.
0. Therefore, in the following description, description of the same or equivalent parts as the image display device 30 will be omitted, and the same reference numerals will be given in the drawings.

【００９７】先ず、ＰＬＺＴによって形成した透光性高
誘電率基板３１上に、第２の実施例と同様にして紫外発
光膜３２を成膜した。次に、透光性高誘電率基板３１の
紫外発光膜３２が形成された側と反対側の主面上に、酸
化インジウム錫（ＩＴＯ）を材料として第１の電極４１
を形成した。この第１の電極形成工程においては、フォ
トリソグラフィー技術を用いてパターニングすることに
よって、短冊状の第１の電極４１を互いに略平行となる
ように複数形成した。また、紫外発光膜３２上に、酸化
インジウム錫（ＩＴＯ）を材料として第２の電極４２を
形成した。この第２の電極形成工程においては、第１の
電極形成工程と同様にして、フォトリソグラフィー技術
を用いてパターニングすることによって、短冊状の第２
の電極４２を互いに略平行となるように複数形成した。
また、この第２の電極形成工程においては、第２の電極
４２を第１の電極４１と略直交するように形成した。First, an ultraviolet light emitting film 32 was formed on a translucent high dielectric constant substrate 31 formed by PLZT in the same manner as in the second embodiment. Next, a first electrode 41 made of indium tin oxide (ITO) is formed on the main surface of the translucent high dielectric substrate 31 opposite to the side on which the ultraviolet light emitting film 32 is formed.
Was formed. In the first electrode forming step, a plurality of strip-shaped first electrodes 41 were formed so as to be substantially parallel to each other by patterning using photolithography technology. In addition, a second electrode 42 was formed on the ultraviolet light emitting film 32 using indium tin oxide (ITO) as a material. In the second electrode forming step, a strip-shaped second electrode is formed by patterning using photolithography technology in the same manner as in the first electrode forming step.
Are formed so as to be substantially parallel to each other.
Further, in the second electrode forming step, the second electrode 42 was formed so as to be substantially orthogonal to the first electrode 41.

【００９８】次に、第２の電極４２が形成された紫外発
光膜３２上に、第１の電極４１と第２の電極４２との交
差部に相当する位置に、それぞれ波長変換膜４３を形成
した。波長変換膜４３は、バインダとしてのポリビニル
アルコールを水に溶かし、界面活性剤と蛍光材料とを分
散させたものを、パターンマスクを用いて１０μｍの厚
みとなるように形成した。Next, a wavelength conversion film 43 is formed on the ultraviolet light-emitting film 32 on which the second electrode 42 is formed, at a position corresponding to the intersection of the first electrode 41 and the second electrode 42. did. The wavelength conversion film 43 was formed by dissolving polyvinyl alcohol as a binder in water and dispersing a surfactant and a fluorescent material so as to have a thickness of 10 μm using a pattern mask.

【００９９】この波長変換膜形成工程においては、３原
色のうちの各色を放射する波長変換膜４３を形成後に１
１０℃で乾燥させながら、赤色、緑色、青色を放射する
波長変換膜４３を順次形成した。In this wavelength conversion film forming step, after forming the wavelength conversion film 43 for emitting each of the three primary colors,
While drying at 10 ° C., a wavelength conversion film 43 that emits red, green, and blue light was sequentially formed.

【０１００】蛍光材料としては、赤色、緑色、青色を放
射する波長変換膜４３のそれぞれに対して、ＺｎＳ：Ａ
ｇ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+を用
いた。蛍光材料は、それぞれ平均粒径が２μｍのものを
用いた。As the fluorescent material, ZnS: A is applied to each of the wavelength conversion films 43 that emit red, green, and blue light.
g, Al, ZnS: Cu, Al, Y 2 O 2 S: Eu 3+ were used. The fluorescent material used had an average particle size of 2 μm.

【０１０１】また、この波長変換膜形成工程において
は、異なる色の可視光を放射して隣接する波長変換膜４
３同士の間に、混色を防止するとともに、コントラスト
を向上させる目的でブラックストライプ４４を塗布し
た。ブラックストライプ４４は、バインダ中にカーボン
微粒子を分散したものを、波長変換膜４３と同様にして
塗布することによって形成した。Further, in this wavelength conversion film forming step, visible light of different colors is radiated and the adjacent wavelength conversion film 4 is formed.
A black stripe 44 was applied between the three layers to prevent color mixture and improve contrast. The black stripes 44 were formed by applying carbon fine particles dispersed in a binder in the same manner as the wavelength conversion film 43.

【０１０２】次に、波長変換膜４３上に、Ａｌを薄膜状
に形成することによって、金属反射膜４５を成膜した。
第２の画像表示装置４０は、金属反射膜４５を備えるこ
とによって、波長変換膜４３から放射された可視光を、
第１の電極４１側に反射させることができる。これによ
り、第２の画像表示装置４０は、発光輝度がさらに向上
する。Next, a metal reflection film 45 was formed on the wavelength conversion film 43 by forming Al into a thin film.
The second image display device 40 includes the metal reflection film 45 so that the visible light emitted from the wavelength conversion film 43
The light can be reflected to the first electrode 41 side. Thereby, the light emission luminance of the second image display device 40 is further improved.

【０１０３】以上のように作製した画像表示装置４０に
対して、機械的強度を向上させる目的で第１の電極４１
側に光学接着剤を用いてガラス板３８を接着した。画像
表示装置４０は、複数の第１の電極４１及び第２の電極
４２のうち、所定の組の電極に対して電圧を印加するこ
とによって、それら電極の交差部に位置する紫外発光Ｅ
Ｌ素子３６が紫外光を放射する。そして、画像表示装置
４０は、紫外発光ＥＬ素子３６から放射された紫外光
を、その紫外発光ＥＬ素子３６に積層して配設された波
長変換素子４３が可視光に波長変換し、ガラス基板３８
側に放射することによって３原色中の１色を発光する。The first electrode 41 is attached to the image display device 40 manufactured as described above in order to improve the mechanical strength.
The glass plate 38 was bonded to the side using an optical adhesive. The image display device 40 applies a voltage to a predetermined set of electrodes among the plurality of first electrodes 41 and the second electrodes 42 to thereby cause the ultraviolet light emission E located at the intersection of those electrodes to be applied.
The L element emits ultraviolet light. Then, the image display device 40 converts the wavelength of the ultraviolet light radiated from the ultraviolet light-emitting EL element 36 into visible light by the wavelength conversion element 43 laminated on the ultraviolet light-emitting EL element 36, and the glass substrate 38.
By radiating to the side, one of the three primary colors is emitted.

【０１０４】画像表示装置４０は、上述した画像表示装
置１０における制御部１８のような、それぞれの画素を
発光させる駆動電圧及びタイミングを制御する制御回路
によって、複数の第１の電極４１及び第２の電極４２に
印加する電圧を制御したところ、全体としてひとつの画
像を表示できることが確認された。The image display device 40 includes a plurality of first electrodes 41 and a plurality of second electrodes 41, which are controlled by a control circuit such as the control unit 18 in the image display device 10 for controlling the drive voltage and timing for causing each pixel to emit light. When the voltage applied to the electrode 42 was controlled, it was confirmed that one image could be displayed as a whole.

【０１０５】[0105]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る紫
外発光エレクトロルミネッセンス素子は、母体材料とし
て、一般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦
ｙ＜１）で表される化合物によって形成し、発光中心と
して、Ｇｄ及び／又はＧｄ化合物を母体材料中に添加し
てなる。したがって、紫外発光エレクトロルミネッセン
ス素子は、発光中心がＧｄ原子の内殻遷移によって紫外
光を放射した際に、この紫外光を母体材料が吸収してし
まうことがない。また、紫外発光エレクトロルミネッセ
ンス素子は、母体材料が酸化物によって形成されている
ために、大気中の水分等によって特性の劣化が生じるこ
とを防止することができる。As described above, the ultraviolet-emitting electroluminescent device according to the present invention has a general formula Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦
It is formed by a compound represented by y <1), and is obtained by adding Gd and / or a Gd compound to a base material as a luminescent center. Therefore, in the ultraviolet light emitting electroluminescent element, when the light emission center emits ultraviolet light due to the inner shell transition of the Gd atom, the host material does not absorb the ultraviolet light. In addition, since the base material is formed of an oxide, deterioration of characteristics of the ultraviolet light-emitting electroluminescent element can be prevented from occurring due to moisture in the air and the like.

【０１０６】また、本発明に係る画像表示装置は、波長
変換膜の励起エネルギ源として配設された紫外発光エレ
クトロルミネッセンス素子の母体材料が、一般式Ｚｎ2
Ｓｉ1 -xＧｅxＯ4-y（０≦ｘ≦１，０≦ｙ＜１）で表さ
れる化合物によって形成され、発光中心として、Ｇｄ及
び／又はＧｄ化合物が母体材料中に添加されてなる。し
たがって、画像表示装置は、高輝度を有し、且つ優れた
耐環境性を有することができる。Further, in the image display device according to the present invention, the base material of the ultraviolet light-emitting electroluminescent element provided as an excitation energy source of the wavelength conversion film has a general formula of Zn 2
Formed by Si 1 -x Ge x O 4- y (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y <1) compound represented by the luminescent center, Gd and / or Gd compound is added to the base material Become. Therefore, the image display device can have high luminance and excellent environmental resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る紫外発光ＥＬ素子を示す要部断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part showing an ultraviolet light emitting EL device according to the present invention.

【図２】本発明に係る画像表示装置を示す概略平面図で
ある。FIG. 2 is a schematic plan view showing an image display device according to the present invention.

【図３】同画像表示装置を示す要部断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a main part showing the image display device.

【図４】同画像表示装置の制御部を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a control unit of the image display device.

【図５】本発明に係る他の画像表示装置を示す要部断面
図である。FIG. 5 is a sectional view of a main part showing another image display device according to the present invention.

【図６】第１の実施例に係る紫外発光ＥＬ素子の発光ス
ペクトルを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an emission spectrum of the ultraviolet light emitting EL device according to the first embodiment.

【図７】第２の実施例に係る画像表示装置を示す斜視図
である。FIG. 7 is a perspective view illustrating an image display device according to a second embodiment.

【図８】第３の実施例に係る画像表示装置を示す要部斜
視図である。FIG. 8 is an essential part perspective view showing an image display device according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 紫外発光ＥＬ素子、２ 基板、３ 第１の電極、４
第１の誘電体膜、５紫外発光膜、６ 第２の誘電体
膜、７ 第２の電極、１０ 画像表示装置、１２ 第１
の電極、１３ 誘電体膜、１４ 紫外発光膜、１５ 第
２の電極、１６蛍光体、１７ 紫外発光ＥＬ素子、１８
制御部Reference Signs List 1 ultraviolet light emitting EL element, 2 substrate, 3 first electrode, 4
1st dielectric film, 5 ultraviolet light emitting film, 6 second dielectric film, 7 second electrode, 10 image display device, 12 first
Electrode, 13 dielectric film, 14 ultraviolet light emitting film, 15 second electrode, 16 phosphor, 17 ultraviolet light emitting EL element, 18
Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB02 BA06 CA00 CA01 CA02 CB01 DA02 DA05 DB00 DC04 EC01 EC02 EC03 EC04 FA01 FA03 4H001 CA04 XA08 XA14 XA30 XA32 YA64 5C094 AA06 AA10 AA60 BA29 CA19 CA23 EA05 EB02 EB03 FB02 HA10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 一対の導電膜と、 上記一対の導電膜の間に配設され、母体材料中に発光中
心を添加して形成された紫外発光膜とを備え、 上記母体材料は、一般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦
ｘ≦１，０≦ｙ＜１）で表される化合物であり、 上記発光中心は、Ｇｄ及び／又はＧｄ化合物であること
を特徴とする紫外発光エレクトロルミネッセンス素子。An ultraviolet light-emitting film provided between a pair of conductive films and a base material and having an emission center added to the base material, wherein the base material has a general formula Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦
x ≦ 1, 0 ≦ y <1), wherein the luminescent center is Gd and / or a Gd compound. 【請求項２】 上記発光中心は、上記母体材料に対して
０．１原子％〜１０原子％なる割合で添加されたことを
特徴とする請求項１記載の紫外発光エレクトロルミネッ
センス素子。2. The ultraviolet light emitting electroluminescent device according to claim 1, wherein said light emitting center is added at a ratio of 0.1 at% to 10 at% with respect to said base material. 【請求項３】 紫外光を放射する紫外発光エレクトロル
ミネッセンス素子と、上記紫外光を吸収して可視光を放
射する波長変換膜とが透明基板上に積層して配設され、 上記紫外発光エレクトロルミネッセンス素子は、一対の
導電膜と、この一対の導電膜の間に配設され、母体材料
中に発光中心を添加して形成された紫外発光膜とを備
え、 上記母体材料は、一般式Ｚｎ2Ｓｉ1-xＧｅxＯ4-y（０≦
ｘ≦１，０≦ｙ＜１）で表される化合物であり、 上記発光中心は、Ｇｄ及び／又はＧｄ化合物であること
を特徴とする画像表示装置。3. An ultraviolet light-emitting electroluminescent element that emits ultraviolet light and a wavelength conversion film that absorbs the ultraviolet light and emits visible light are laminated on a transparent substrate, wherein the ultraviolet light-emitting electroluminescence element is provided. The element includes a pair of conductive films, and an ultraviolet light-emitting film which is provided between the pair of conductive films and is formed by adding a light emission center to a base material. The base material has a general formula of Zn 2 Si 1-x Ge x O 4-y (0 ≦
x ≦ 1, 0 ≦ y <1), wherein the luminescent center is Gd and / or a Gd compound. 【請求項４】 上記発光中心は、上記母体材料に対して
０．１原子％〜１０原子％なる割合で添加されたことを
特徴とする請求項３記載の画像表示装置。4. The image display device according to claim 3, wherein said luminescent center is added at a ratio of 0.1 at% to 10 at% with respect to said base material. 【請求項５】 上記紫外発光エレクトロルミネッセンス
素子を駆動する制御部を備えることを特徴とする請求項
３記載の画像表示装置。5. The image display device according to claim 3, further comprising a control unit for driving said ultraviolet light emitting electroluminescent element. 【請求項６】 上記紫外発光エレクトロルミネッセンス
素子は、複数個備えられてマトリクス状に配置されたこ
とを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。6. The image display device according to claim 3, wherein a plurality of said ultraviolet light emitting electroluminescent elements are provided and arranged in a matrix. 【請求項７】 上記紫外発光エレクトロルミネッセンス
素子は、その駆動電極として、互いに略平行な複数の第
１の電極と、この第１の電極と略直交し且つ互いに略平
行な複数の第２の電極とを備えることを特徴とする請求
項６記載の画像表示装置。7. The ultraviolet light-emitting electroluminescent element has a plurality of first electrodes substantially parallel to each other and a plurality of second electrodes substantially perpendicular to the first electrodes and substantially parallel to each other as drive electrodes. The image display device according to claim 6, comprising: 【請求項８】 上記波長変換膜は、３つを１組として波
長変換部を構成し、 上記波長変換部の各波長変換膜は、それぞれ赤色、緑
色、青色の３色の可視光を放射する波長変換材料によっ
て形成され、 上記紫外発光エレクトロルミネッセンス素子は、上記波
長変換部の各波長変換膜にそれぞれ配設されたことを特
徴とする請求項６記載の画像表示装置。8. The wavelength conversion film comprises a set of three wavelength conversion films, each of which constitutes a wavelength conversion film, and each wavelength conversion film of the wavelength conversion film emits visible light of three colors, red, green and blue, respectively. The image display device according to claim 6, wherein the ultraviolet light-emitting electroluminescent element is formed of a wavelength conversion material, and is disposed on each of the wavelength conversion films of the wavelength conversion unit.
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